CC BY
14
№ 12 (93)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
декабрь, 2021 г.
DOI - 10.32743/UniTech.2021.93.12.12756
АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МАШИН И АГРЕГАТОВ ШЕЛКОМОТАНИЯ НА ОСНОВЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
Усмонов Шукурилло Юлбарсович
доцент,
Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected]
Кучкарова Дилноза Топтиевна
соискатель,
Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана
Султонов Рузимат Анварович
докторант,
Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана
AUTOMATIC CONTROL SYSTEMS MACHINES AND SILK ROLLING UNITS BASED
ON ENERGY-SAVING ELECTRIC DRIVE
Shukurillo Usmonov
Associate Professor, Fergana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Fergana
Dilnoza Kuchkarova
Applicant, Fergana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Fergana
Ruzimat Sultonov
Doctoral student, Fergana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Fergana
АННОТАЦИЯ
В статье приведены функциональные схемы управления машин и агрегатов шелкомотального производства с регулируемыми электроприводами, разработанные с учетом специфики их построения и режимов работы, естественной вариации параметров системы, действий характерных внешних возмущений, а также взаимосвязи электромеханических и технологических факторов. Описаны принцип действия и экспериментальные характеристики системы управления технологическим режимом кокономотального автомата с частотно -регулируемым асинхронным электроприводом. Система предназначена для управления мотальным механизмом автомата и согласования растрясочной машины с кокономотальным автоматом, оснащенным контрольными аппаратами с датчиками массы коконов, при этом контроль и регулирование линейной плотности нити шелка-сырца в данных автоматах осуществляется по весу коконов в розе.
ABSTRACT
The article presents functional control schemes of silk-winding machines and aggregates with adjustable electric drives, developed taking into account the specifics of their construction and operating modes, natural variation of system parameters, actions of characteristic external disturbances, as well as the relationship of electromechanical and technological factors. The principle of operation and experimental characteristics of the control system for the technological mode of operation of a cocoon winding machine with a frequency-controlled asynchronous electric drive are described.
Библиографическое описание: Усмонов Ш.Ю., Кучкарова Д.Т., Султонов Р.А. АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МАШИН И АГРЕГАТОВ ШЕЛКОМОТАНИЯ НА ОСНОВЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 12(93). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/12 756
A UNiVERSUM:
№ 12 (93)___' ; _декабрь. 2021 г.
The system is designed to control the winding mechanism of the machine and coordinate the shaking machine with a cocoon winding machine equipped with control devices with cocoon mass sensors, while the control and regulation of the linear density of the raw silk thread in these machines is carried out by the weight of cocoons in the rose of the raw silk thread in these machines is carried out by the weight of cocoons in the rose.
Ключевые слова: энергосберегающий электропривод, шелкомотание, частотно-регулируемый электропривод, преобразователь частоты, асинхронный двигатель, функциональная схема, система управления технологическим режимом кокономотального автомата, управления мотальным механизмом автомата, контрольные аппараты с датчиками веса коконов, контроль и регулирование линейной плотности нити шелка-сырца.
Keywords: energy saving electric drive, silk-winding, frequency-controlled electric drive, frequency converter, asynchronous motor, functional diagram, control system of technological mode of cocoon-winder, control of automatic winding mechanism, control devices with cocoons weight sensors, control and regulation of linear density of raw silk thread.
На основе системного подхода к созданию современных регулируемых электроприводов машин и агрегатов шелкомотания в настоящее время разработаны способы их совершенствования, базирующихся на синтезе системы «преобразователь частоты -асинхронный двигатель - рабочая машина» как единой электромеханической системе, выполняющей определенную технологическую задачу [1; 10]. Решение данной проблемы приобретает особо важное значение для шелкомотального производства на этапе его технического перевооружения и широкого внедрения АСУТП, поскольку позволяет оснастить машины и агрегаты высококачественными унифицированными системами регулируемых электроприводов (ЭП), сократить сроки их исследования, проектирования и ввода в строй для новых машин и агрегатов, повысить производительность оборудования и качества вырабатываемой продукции при модернизации существующих приводов шелкомотания.
В соответствии с этим ниже предлагаются функциональные схемы управления существующих машин и агрегатов шелкомотального производства [11; 8], оснащенных автоматизированными регулируемыми приводами, с учетом специфики их построения и режимов работы, естественной вариации параметров системы, действий характерных внешних возмущений, а также взаимосвязи электромеханических и технологических факторов.
На рис. 1 приведена функциональная схема управления сдиросдиральной машины с регулируемым электроприводом (ЭП СМ), состоящей из двигателя АД1, системы управления СУ ЭП СМ, регулятора скорости РС1 и датчика калибра (массы) кокона ДК(М)К. Привод с целью уменьшения количества деформированных коконов и объема ваты-сдира обеспечивает изменение скорости вращения барабана и шлицевых валиков в зависимости от вида коконного сырья, а также от производительности поточной линии подготовки коконов к размотке.
Pисунок 1. Функциональная схема управления сдиpосдиpальной машины
№ 12 (93)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
декабрь, 2021 г.
Функциональная схема управления запарочной машины приведена на рис. 2. Как видно, для обеспечения технологического процесса запаривания коконов машина должна быть оснащена следующими автоматизированными асинхронными электроприводами:
• ЭП МОК - электропривод механизма открывания кассет, состоящий из двигателя АД1 и системы управления приводом СУ ЭП МОК;
• ЭП БД - регулируемый электропривод барабана дозатора, состоящий из двигателя АД2, системы управления СУ ЭП БД, регулятора скорости РС1 и датчика потребности коконов ДПК в цепи обратной связи, обеспечивающий необходимую потребность в коконах при изменении нормы удельного расхода коконов, при выработке шелка-сырца разного ассортимента, а также при оптимизации скоростных режимов в агрегате «растрясочная машина - коконо-мотальный автомат»;
• ЭП КК - регулируемый электропривод конвейера кассет, состоящий из двигателя АДЗ, системы управления СУ ЭП КК, регулятора скорости РС2 и датчика технологических параметров коконов ДТПК по входной цепи, а также датчика концентрации серицина ДКС по цепи обратной связи. Привод с изменением рабочей скорости движения конвейера в зависимости от исходного качества коконов и растворимости серицина обеспечивает оптимизацию процесса запаривания, т.е. увеличения количества коконов с очищенными концами нитей и выхода шелка-сырца;
• ЭП ЛНК и ЭП ЛГК - электроприводы соответственно ленточных конвейеров наклонного и горизонтального типов, состоящих из двигателей АД4 и АД5, систем управления СУ ЭП ЛНК и СУ ЭП ЛГК;
• ЭП МВК - электропривод механизма возврата коконов, состоящий из двигателя АД6 и системы управления приводом СУ ЭП МВК.
Рисунок 2. Функциональная схема управления запарочной машины
Функциональная схема управления перемоточной машины с регулируемым электроприводом (ЭП ПМ) приведена на рис. 3 и состоит из двигателя АД1,
системы управления СУ ЭП ПМ, регулятора скорости РС1 и датчика обрывности и натяжения ДОН.
№ 12 (93)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
декабрь, 2021 г.
Рисунок 3. Функциональная схема управления перемоточной машины
Привод обеспечивает установление максимальной скорости перемотки шелка-сырца в зависимости от линейной плотности нити, с учетом допустимых значений натяжения и вида мотовил. Кроме того, с целью поддержания на заданном уровне скорости перемотки (а следовательно, и натяжение) по мере роста толщины мотка электропривод осуществляет программируемое изменение частоты вращения мотовилы от времени перемотки.
На рис. 4 приведена функциональная схема управления агрегата «растрясочная машина - коконо-мотальный автомат». Известно, что один коконо-мотальный автомат комплектуется двумя
растрясочными машинами. Поэтому для данного типа агрегата рекомендуются следующие автоматизированные электроприводы:
• ЭП ММ - регулируемый электропривод мотальных механизмов, состоящий из двигателя АД1, системы управления СУ ЭП ММ, регулятора скорости РС1 и датчика массы коконов ДМК. Привод с целью обеспечения получения нити шелка-сырца с заданной линейной плотностью, а также с равномерными качественными показателями осуществляет изменение скорости вращения мотальных устройств (скорости размотки) в зависимости от числа срабатываний питателей (по весу коконов в розе нити);
Рисунок 4. Функциональная схема управления агрегата «растрясочная машина - кокономотальный автомат - растрясочная машина»
№ 12 (93)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
декабрь, 2021 г.
• ЭП ШМ1 и ЭП ШМ2 - регулируемые электроприводы щеточных механизмов растрясочных машин РМ1 и РМ2, состоящих из двигателей АД2 и АД8, систем управлении СУ ЭП ШМ1 и СУ ЭП ШМ2, регуляторов скорости РС2 и РС3, а также датчика количества коконов с очищенными концами ДККОК или датчика толщины струны сдира ДТСС в цепи обратной связи. Привод обеспечивает эффективное подыскивание концов коконных нитей за счет регулирования скорости вращения щеточной головки в зависимости от объема коконов с концами нитей. Кроме того, совместная работа трех регулируемых электроприводов - мотальных механизмов коконо-мотального автомата и щеточных головок растря-сочных машин - через эти датчики обеспечивает
согласованную работу КМА, РМ1 и РМ2 по производительности с учетом темпа переработки коконов и ассортимента шелка-сырца;
• ЭП ВМ РМ1, ЭП ВМ РМ2 - электроприводы вспомогательных устройств растрясочных машин РМ1 и РМ2, состоящие из двигателей АД3, АД7, систем управления СУ ЭП ВМ РМ1 и СУ ЭП ВМ РМ2;
• ЭП КВК - электропривод конвейера возврата коконов, состоящий из двигателей АД4, АД5 и системы управления приводом СУ ЭП КВК;
• ЭП ВМ КМА - электропривод вспомогательных механизмов кокономотального автомата, состоящий из двигателя АД6 и системы управления СУ ВМ КМА.
Список литературы:
1. Арипов Н.М. Автоматизация технологических процессов шелкомотания с применением регулируемых электроприводов. - Ташкент, 2000. - 72 с.
2. Арипов Н.М. Системы автоматического контроля и управления технологическом режимом работы кокономотального автомата с регулируемым асинхронным электроприводом // Научно-технический журнал ФерПИ. - 2004. - № 1.
3. Арипов Н.М. Схемы управления с регулируемыми электроприводами для машин и агрегатов шелкомотания // Вестник ТашГТУ. - Ташкент, 2003. - № 2.
4. Арипов Н.М., Усмонов Ш Ю. Разработка энергосберегающего частотно-регулируемого асинхронного электропривода с вентиляторной нагрузкой // Электрика. - 2011. - № 8. - С. 26-28.
5. Арипов Н.М., Усмонов Ш Ю., Кучкарова Д.Т. Основные технические требования по диапазону и точности регулирования скорости перемотки шелка-сырца с применением интелектуального электропривода // Вестник «Проблемы энергетики». - Казанский государственный энергетический университет, 2021. - № 1. -С. 218-225.
6. Арипов Н.М., Усмонов Ш.Ю., Кучкарова Д.Т. Влияние изменения скоростных режимов переработки полуфабриката на энергоемкость шелкомотания // Текстильный журнал Узбекистана. - Ташкент, 2021. - № 2.
7. Арипов Н.М., Усмонов Ш.Ю., Кучкарова Д.Т. Определение максимально допустимого значения и диапазона регулирования скорости в процессе перемотки шелка-сырца с применением интеллектуального электропривода // Проблемы информатики и энергетики. - Ташкент, 2020. - № 2. - С. 59-65.
8. Мухамедов М.М. Проблемы рационального использования коконного сырья. - М. : Легпромиздат, 1990. - С. 137.
9. Хашимов А.А., Арипов Н.М. Исследование частотно-регулируемого асинхронного электропривода с реализацией способа управления по модулю тока статора двигателя // Электротехника. - 2002. - № 1. - С. 14-19.
10. Хашимов А.А., Арипов Н.М. Частотно-регулируемый асинхронный электропривод шелкомотания. -Ташкент, 2000. - 92 с.
11. Шелкосырье и кокономотание / Э.Б. Рубинов, М.М. Мухамедов, Л.Х. Осипова, И.З. Бурнашев. - М., 1986. -312 с.
